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1、第十章,制作印刷电路板,内容回顾,设计PCB的制作流程 PCB编辑器 画面显示 窗口管理 PCB各工具栏、状态栏、管理器的打开与关闭,学习目标,学习电路板的规划 网络表与元件的装入 学会元件的自动布局和手工布局 学习自动布线和手工调整布线,主要内容,电路板的规划 网络表与元件的装入 PCB的连线 元件的布局 Protel 99 SE-PCB的编辑功能 自动布线 手工调整布线,电路板的规划,确定电路板的物理轮廓和电气轮廓 ，可以自动设置，也可以手动设置 准备好电路原理图和网络表 后面将以Z80微处理器的CPU时钟为例 ，介绍如何制作一块PCB板,网络表参数设置：Preferences,网络表参数
2、设置：Preferences,Output Format：设置输出格式。 Net Identifier Scope：在创建多层电路板原理图的网络表时，指定网络标注范围。 Sheets to Netlist：在创建多层电路板原理图的网络表时，设置要创建网络表的层面。 Append sheet numbers to local：设置是否添加层面数。 Descend into sheet part：设置是否分页。 Include un-named single pin：设置网络表是否包括未命名的单引脚信息。,网络表参数设置：Trace Options,PCB坐标系统,设置当前原点：执行菜单命令Edi
3、t/Origin/Set 。移动光标至要设为原点的坐标位置，单击鼠标左键将该坐标点设为当前原点 Protel 99 SE中所使用的单位有两个：mil和mm。 1mil=0.0254mm 。切换命令是View/Toggle Units,定义一个新的PCB板,步骤： 设计数据库中创建一个新的PCB文档 规划电路板的机械轮廓和电气轮廓 规划电路板的层面结构 装入电路原理图信息和网络表。,创建机械层,执行菜单命令Design|Mechanical layers 一般在一个机械层上绘制电路板的物理轮廓，而在其他的机械层上放置物理尺寸、队列标记和标题信息 绘制电路板物理边界 ：Place/Keepout/
4、Track 按END键可刷新界面,导线属性设置,所属网络,线宽,所属层面,起始点,使用制板向导创建新的PCB板,执行菜单命令File|New，在Wizards选项卡中选择印制电路板向导图标,选择电路模板模式,定义新模板,电路板参数设置,形状,尺寸,电路板参数说明,Boundary Layer：设置电路板边界所在的层面。 Dimension layer：设置物理尺寸所在的层面。 Track Width：设置导线线宽。 Dimension Line Width：设置尺寸线线宽。 Keep out Distance from Board：设置禁止布线层上电气边界与电路板边界之间的距离。 Title
5、Block：设置是否显示标题栏。 Legend String：设置是否显示图例字符串。 Corner Cutoff：设置是否切掉电路板的4个角。该项只有在将电路板设置为矩形板时才可设置。 Scale：设置是否显示比例。 Dimension Line：设置是否显示尺寸线。 Inner Cutoff：设置是否切掉电路板中间的部分。该项同Corner Cutoff一样，只有在将电路板设置为矩形板时才可设置,标题栏信息输入,联系方式,PCB编号,公司名称,标题,设计人员,信号层设置,图一,图二,Two Layer-Plated Through Hole：2个带穿透孔的镀锡信号层。 Two Layer-
6、Non Plated：2个带穿透孔的不镀锡的信号层。 Four Layer：4个信号层。 Six Layer：6个信号层。 Eight Layer：8个信号层。 当选中Two Layer-Non Plated时，对话框如上页图一所示；当选中Two Layer-Plated Through Hole、Four Layer、Six Layer或Eight Layer时，对话框如上页图二所示。在对话框中，还可对Power/Ground Planes（电源/接地层）的数目进行设置,选择过孔样式,穿透式过孔,半盲孔和盲孔,布线技术设置,表面粘贴元件,穿插式元件,是否两面都布线,布线参数设置,最小导线宽度
7、,过孔最小外径,过孔最小内径,最小安全距离,模板保存对话框,然后再单击next，设置结束,网络表与元件装入前的工作,装入网络表和元件之前，应先把要用的PCB元件库装入PCB编辑器 网络表是联系电路原理图和印制电路板的桥梁 印制电路板的设计必须依靠原理图的信息 原理图信息被装入PCB文档后，所有元件的封装形式将被自动放置在PCB的工作区间以备调整，同时将显示所有连接信息,装入元件库,PCB元件库里的元件对应于SCH元件库中元件的封装形式 Protel 99 SE提供有3类PCB元件库，即Connector（连接器）元件库、Generic Footprints（普通元件封装形式）元件库和IPC F
8、ootprints（IPC封装形式）元件库,装入元件库,执行菜单命令Design|Add/Remove Library 单击Add或Remove按钮，即可添加或删除被选中的元件库文件,网络表与元件的装入,利用网络表文件的传统方法 ：执行菜单命令Design|Load Nets,生成的网络宏信息,利用同步器装入网络表和元件,同步器能够自动从原理图提取信息，在PCB元件库中查找所需的元件封装形式并将其放置到PCB工作区，然后在相应的元件引脚间添加连线。 使用同步器把原理图信息装入PCB文件之后，如果改变原理图文件，同步器会自动改变该原理图所对应的PCB文件的信息。反之，如果改变PCB文件的信息，同
9、步器会自动改变该PCB文件所对应的原理图的信息。,利用同步器装入网络表和元件,执行菜单命令Design/Update PCB,Connectivity：原理图内部网络连线方式。 Append sheet number to local net name：在网络名称上附加原理图编号。 Assign Net to Connected Copper：在连接的敷铜区设置网络。 Update component footprint：更新元件封装形式。如选中该选项，则其系统在遇到不同的元件封装形式时将自动更新。 Delete component if not in netlist：删除网络表上没有的元件。
10、 Generate PCB rules according to schematic layout：根据原理图设计生成PCB设计规则。选中该选项后，有两种可选方式：Only add missing PCB方式（仅加入原PCB中没有的规则）和Strictly follow schematic decretive方式（严格遵循原理图信息）。 Generate component class for all schematic sheet：生成所有原理图元件的类型。 Generate net class from all busses in project：由设计方案中的所有总线生成网络类型。,元件
11、匹配信息,显示了修改信息,PCB的连线,鼠线用于标明哪些焊盘之间具有电气连接关系，它是元件布局的一个重要参数 PCB编辑器在进行自动布局时便是遵循鼠线最短原则 PCB中鼠线的连接方式，称为网络拓扑结构,From-To编辑器,执行菜单命令Design/From-To Editor,From-To编辑器对话框说明,中间的深色部分是预览框 预览框的左边各项从上到下依次为Net（网络名称下拉菜单）、From-Tos（连线列表框）和Edit（连线编辑栏） 预览框的右边各项从上到下依次是Auto Generate栏（连线自动生成选项栏）、焊盘选中状态标记（Selected）和焊盘类型标记 焊盘类型标记包括
12、Source（源点焊盘）、Load（加载焊盘）、Terminator（终点焊盘）。,添加“From-Tos”连线,在Net中选中一个网络，From-Tos中将列出该网络上所有的“From-Tos”连线； Edit中的From Pad（起始焊盘下拉菜单）和To Pad（终点焊盘下拉菜单）中将列出该网络上所有焊盘的名称。 选择要编辑连线的焊盘，单击Add或Remove按钮，即可添加或删除“From-To”连线。 在预览框中将显示该网络上所有焊盘的相对位置及相互之间的连线，在编辑“From-To”连线时，可以从预览框中看到连线被添加和删除的情况。,手动添加/删除From-To连线,拓扑结构说明,Sh
13、ortest（最短连线） Daisy Simple（简单菊花形） Daisy Mid-Driven（由中间向外的菊花形） Daisy Balanced（平衡的菊花形） Star Burst（放射星形）,焊盘类型设置,电气类型,显示或隐藏连接线,执行菜单命令View|Connections Show Net/Hide Net：这两项命令分别用于显示和隐藏被选中网络的全部引脚连线 Show Component Nets/Hide Component Nets：这两项命令分别用于显示和隐藏与所选元件相连的所有网络引脚连线 Show All/Hide All：这两项命令分别用于显示和隐藏所有已装入但还
14、未布线的连线,改变指定网络属性,Net Name：设置当前网络名称。在原理图中没有被标注的网络将以“Nxxxxx”的默认形式命名。 Color：设置当前网络颜色。 Hide：隐藏。若选中该选项，则在鼠线中不会显示当前的网络。 Selection：设置网络为选中状态。,元件的布局,电路板规划完，装入了网络表和元件，下面进入元件的布局。 在布局的过程中，必须考虑 机械要求 热效应 信号完整性 布线,布局参数的设置：元件布局栅格,以下参数的设置在前面第八章已经学过，可复习相关内容 元件布局栅格 Snap to Center参数 字符串阈值参数 第八章.ppt,元件布局设计规则,执行菜单命令Desig
15、n|Rules 。选择Placement选项卡,规则列表,元件间距阈值设置,Component Clearance Constraint：用于设置元件之间的最小间距,设置值,检测模式,元件放置方向设置,Component Orientations Rule：该规则用于设置放置元件的方向,方向选择,Nets to Ignore（忽略的网络设置）。该规则用于设置在采用分组形式进行自动布局时应忽略的网络。在忽略电源层时，有利于提高布线的速度和改善布线质量。被忽略的网络在自动布局时，还可被用于识别旁路电容。 Permitted Layers Rule（允许层面设置）。该规则用于设置可放置元件的层面。,
16、定义对象范围,Room Definition：该规则用于设置限定或排斥某些特定对象的矩形区域的范围,将对象限制在内/外,范围设置,适用层面,元件的自动布局,两种元件布局器：针对元件密度不同的电路板 Cluster Placer：分组元件布局器。根据元件的连通性将元件分组，然后使其成几何分布。这种布局器所用的算法适用于元件数目较少（小于100）的电路板。 Global Placer（Statistical Placer）：全局元件布局器。根据统计算法，遵循连线最短原则来布局元件。这种布局器最适合元件数目大于100的电路板。,元件的自动布局,执行菜单命令Tools|Auto Placement|Auto Placer ：选择Cluster Placer,快速布局,元件的自动布局,选择 Statistical Placer Group Component复选框：将关系密切的元件合并为一组，布局时作为一个整体考虑。 Rotate Component复选框：根据布局的需要将元件旋转。 Power Nets文本框：电源网络名称。 Ground Nets文本框：接地网络名称。 Grid Size文本
